CN106543260B - 一种甘草酸的生物提取方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种甘草酸的生物提取方法，药物化工领域。本发明针对目前传统提取甘草酸的方法，使用大量有机溶剂对环境产生污染，提取出的甘草酸产品纯度低，提取率低且成本高的问题，本发明提供了一种甘草酸的生物提取方法，本发明首先通过使用甘草颗粒与河道污泥等物质进行混合，再密封培养富集微生物，然后使用混合物进行栽培甘草，消耗混合物内的营养物质，对混合物内的微生物进行筛选，最后将成熟的甘草与混合物搅拌发酵，再使用乙醇溶液，对发酵物进行混合，静置，收集液体，再经过离心、纯化得到纯度达到95％以上的甘草酸。通过实例证明得本发明对环境无污染，提取率达到45～50％。

Description

一种甘草酸的生物提取方法
本申请为申请号2015106763330、申请日2015年10月19日、发明名称“一种甘草酸的生物提取方法”的分案申请。
技术领域
本发明公开了一种甘草酸的生物提取方法，药物化工领域。
背景技术
甘草(Glycyrrhiza)为豆科属多年生植物，种类较多，主要分布于我国西北、华北、华中和东北地区，具有抗寒、抗盐碱、耐热、耐旱等优良特性，生态适应性强，生命力旺盛，系干旱、半干旱地区重要的植物资源之一。甘草被我国认定为食药两用植物，目前作为调味剂、增稠剂、辅助剂、添加剂、防腐剂、抗氧化剂等被广泛用于食品、饲料、化妆品和日用化工等产业，但其最重要的用途是在医药领域。中医药有“十方九草”之说，即大部分中药复方的配伍都离不开甘草，被誉为中药的“国佬”；其主要化学成分甘草酸及其药理活性成分甘草次酸，更是被大量用于中成药和现代中药中。此外，甘草以其独特而显著的药学作用，也受到了其它国家特别是发达国家的极大关注，成为和银杏齐名的被西方国家进行了较为彻底研究和开发的植物药。
目前采用的水提法和溶剂法提取甘草酸是较为成熟的工艺技术，提取及精制的生产方法尚比较落后。这些常规方法存在着明显的不足之处，如使用有机溶剂，易造成环境污染，且产品中杂质多，品质不好。在水提法和加热回流法提取过程中，由于操作温度高，甘草中的甘草酸易发生分解；渗辘法和冷浸法提取过程中，虽然避免了高温带来的影响，但要达到较高的萃取效率需时间较长。新发展的技术如超声波提取、微波提取、高压提取和超临界萃取等方法，不但设备成本高，而且新工艺也尚不成熟。
发明内容
本发明主要解决的技术问题：针对目前传统提取甘草酸的方法，使用大量有机溶剂对环境产生污染，提取出的甘草酸产品纯度低，提取率低且成本高的问题，本发明提供了一种甘草酸的生物提取方法，本发明首先通过使用甘草颗粒与河道污泥等物质进行混合，再密封培养富集微生物，然后使用混合物进行栽培甘草，消耗混合物内的营养物质，对混合物内的微生物进行筛选，最后将成熟的甘草与混合物搅拌发酵，再使用乙醇溶液，对发酵物进行混合，静置，收集液体，再经过离心、纯化得到纯度达到95％以上的甘草酸。
为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
(1)取花期甘草自然晾晒，待其含水量为10～15％时，将其放入粉碎机中粉碎成40～60目颗粒，再将颗粒物与河道污泥按照质量比1:5进行混合，放入培养池，使用质量分数为20～30％的氨水调节pH为7.5～8.0，然后分别向其中加入颗粒物质量8～10％的过磷酸钙及颗粒物质量4～8％的沼气肥，搅拌均匀得混合物，密封培养池20～25天，保持温度为18～25℃；
(2)待上述密封结束后，按照每平方米混合物种植8～12株花蕾期的甘草，进行种植甘草，在种植过程中保持混合物含水量为10～15％，使用质量分数为10～15％的氨水保持土壤pH为7.5～8.0，光照强度为950～1100μmol·m-2·s-1；
(3)待上述甘草成熟后，将甘草取出自然风干后，放入粉碎机中粉碎成100～120目颗粒物，之后将颗粒物放入培养池内与混合物混合均匀，再向其中加入颗粒物质量1～3％的磷酸氢二钾及颗粒物质量0.8～2％的磷酸二氢钾，然后密封搅拌发酵15～20天，保持温度为25～30℃；
(4)待上述发酵结束后，将发酵物移入搅拌池中，向其中加入质量分数为60～70％的乙醇溶液淹没发酵物10～15cm，在转速为1500～2000r/min下，搅拌10～15h，再静置8～12h，收集上层液体；
(5)将上述所得的液体放入离心机中离心分离，取上清液放入陶瓷膜过滤器中进行过滤，收集过滤物，再将过滤液放入容器中，向其中加入质量分数为40～50％的氨水调节pH为7.5～8，然后对容器进行减压至1200～3000Pa，温度设定为60～70℃，搅拌5～8h后得浆状物，将其与过滤物混合均匀；
(6)待上述混合均匀后，向其中加入冰醋酸使混合物完全溶解，再向其中加入磷酸氢二钾等质量的甘草酸单铵盐晶种，在温度为30～35℃下，静置20～24h后，过滤得过滤物，使用冰醋酸洗涤2～3次，然后将过滤物进行减压干燥，即可。
本发明的有益效果是：
(1)本发明使用生物法进行提取，对环境无污染；
(2)本发明所提取出的甘草酸纯度达到95％以上，且提取率达到45～50％；
(3)本发明制作成本低，易于操作。
具体实施方式
取花期甘草自然晾晒，待其含水量为10～15％时，将其放入粉碎机中粉碎成40～60目颗粒，再将颗粒物与河道污泥按照质量比1:5进行混合，放入培养池，使用质量分数为20～30％的氨水调节pH为7.5～8.0，然后分别向其中加入颗粒物质量8～10％的过磷酸钙及颗粒物质量4～8％的沼气肥，搅拌均匀得混合物，密封培养池20～25天，保持温度为18～25℃；待上述密封结束后，按照每平方米混合物种植8～12株花蕾期的甘草，进行种植甘草，在种植过程中保持混合物含水量为10～15％，使用质量分数为10～15％的氨水保持土壤pH为7.5～8.0，光照强度为950～1100μmol·m-2·s-1；待上述甘草成熟后，将甘草取出自然风干后，放入粉碎机中粉碎成100～120目颗粒物，之后将颗粒物放入培养池内与混合物混合均匀，再向其中加入颗粒物质量1～3％的磷酸氢二钾及颗粒物质量0.8～2％的磷酸二氢钾，然后密封搅拌发酵15～20天，保持温度为25～30℃；待上述发酵结束后，将发酵物移入搅拌池中，向其中加入质量分数为60～70％的乙醇溶液淹没发酵物10～15cm，在转速为1500～2000r/min下，搅拌10～15h，再静置8～12h，收集上层液体；将上述所得的液体放入离心机中离心分离，取上清液放入陶瓷膜过滤器中进行过滤，收集过滤物，再将过滤液放入容器中，向其中加入质量分数为40～50％的氨水调节pH为7.5～8，然后对容器进行减压至1200～3000Pa，温度设定为60～70℃，搅拌5～8h后得浆状物，将其与过滤物混合均匀；待上述混合均匀后，向其中加入冰醋酸使混合物完全溶解，在向其中加入磷酸氢二钾等质量的甘草酸单铵盐晶种，在温度为30～35℃下，静置20～24h后，过滤得过滤物，使用冰醋酸洗涤2～3次，然后将过滤物进行减压干燥，即可。
实例1
取4kg花期甘草自然晾晒，待其含水量为10％时，将其放入粉碎机中粉碎成40目颗粒，再将颗粒物与河道污泥按照质量比1:5进行混合，放入培养池，使用质量分数为20％的氨水调节pH为7.5，然后分别向其中加入0.32kg过磷酸钙及0.16kg沼气肥，搅拌均匀得混合物，密封培养池20天，保持温度为18℃；待上述密封结束后，按照每平方米混合物种植8株花蕾期的甘草，进行种植甘草，在种植过程中保持混合物含水量为10％，使用质量分数为10％的氨水保持土壤pH为7.5，光照强度为950μmol·m-2·s-1；待上述甘草成熟后，将甘草取出自然风干后，放入粉碎机中粉碎成100目颗粒物，之后将颗粒物放入培养池内与混合物混合均匀，再向其中加入0.08kg磷酸氢二钾及6.4g磷酸二氢钾，然后密封搅拌发酵15天，保持温度为25℃；待上述发酵结束后，将发酵物移入搅拌池中，向其中加入质量分数为60％的乙醇溶液淹没发酵物10cm，在转速为1500r/min下，搅拌10h，再静置8h，收集上层液体；将上述所得的液体放入离心机中离心分离，取上清液放入陶瓷膜过滤器中进行过滤，收集过滤物，再将过滤液放入容器中，向其中加入质量分数为40％的氨水调节pH为7.5，然后对容器进行减压至1200～3000Pa，温度设定为60℃，搅拌5h后得浆状物，将其与过滤物混合均匀；待上述混合均匀后，向其中加入冰醋酸使混合物完全溶解，再向其中加入磷酸氢二钾等质量的甘草酸单铵盐晶种，在温度为30℃下，静置20h后，过滤得过滤物，使用冰醋酸洗涤2次，然后将过滤物进行减压干燥，即可。
本发明方法独特，称量得1.65kg甘草酸产品，检测的纯度为96.2％，提取率达到45％。
实例2
取4kg花期甘草自然晾晒，待其含水量为15％时，将其放入粉碎机中粉碎成60目颗粒，再将颗粒物与河道污泥按照质量比1:5进行混合，放入培养池，使用质量分数为30％的氨水调节pH为8.0，然后分别向其中加入0.4kg过磷酸钙及0.32kg沼气肥，搅拌均匀得混合物，密封培养池25天，保持温度为25℃；待上述密封结束后，按照每平方米混合物种植12株花蕾期的甘草，进行种植甘草，在种植过程中保持混合物含水量为15％，使用质量分数为15％的氨水保持土壤pH为8.0，光照强度为1100μmol·m-2·s-1；待上述甘草成熟后，将甘草取出自然风干后，放入粉碎机中粉碎成120目颗粒物，之后将颗粒物放入培养池内与混合物混合均匀，再向其中加入0.03kg磷酸氢二钾及0.02kg磷酸二氢钾，然后密封搅拌发酵20天，保持温度为30℃；待上述发酵结束后，将发酵物移入搅拌池中，向其中加入质量分数为70％的乙醇溶液淹没发酵物15cm，在转速为2000r/min下，搅拌15h，再静置12h，收集上层液体；将上述所得的液体放入离心机中离心分离，取上清液放入陶瓷膜过滤器中进行过滤，收集过滤物，再将过滤液放入容器中，向其中加入质量分数为50％的氨水调节pH为8，然后对容器进行减压至3000Pa，温度设定为70℃，搅拌8h后得浆状物，将其与过滤物混合均匀；待上述混合均匀后，向其中加入冰醋酸使混合物完全溶解，再向其中加入磷酸氢二钾等质量的甘草酸单铵盐晶种，在温度为35℃下，静置24h后，过滤得过滤物，使用冰醋酸洗涤3次，然后将过滤物进行减压干燥，即可。
本发明方法独特，称量得1.89kg甘草酸产品，检测的纯度为97.3％，提取率达到50％。
实例3
取4kg花期甘草自然晾晒，待其含水量为12％时，将其放入粉碎机中粉碎成50目颗粒，再将颗粒物与河道污泥按照质量比1:5进行混合，放入培养池，使用质量分数为25％的氨水调节pH为8.0，然后分别向其中加入0.35kg过磷酸钙及0.2kg沼气肥，搅拌均匀得混合物，密封培养池23天，保持温度为20℃；待上述密封结束后，按照每平方米混合物种植10株花蕾期的甘草，进行种植甘草，在种植过程中保持混合物含水量为12％，使用质量分数为12％的氨水保持土壤pH为8.0，光照强度为1000μmol·m-2·s-1；待上述甘草成熟后，将甘草取出自然风干后，放入粉碎机中粉碎成110目颗粒物，之后将颗粒物放入培养池内与混合物混合均匀，再向其中加入0.02kg磷酸氢二钾及0.09kg磷酸二氢钾，然后密封搅拌发酵18天，保持温度为28℃；待上述发酵结束后，将发酵物移入搅拌池中，向其中加入质量分数为65％的乙醇溶液淹没发酵物12cm，在转速为1800r/min下，搅拌12h，再静置10h，收集上层液体；将上述所得的液体放入离心机中离心分离，取上清液放入陶瓷膜过滤器中进行过滤，收集过滤物，再将过滤液放入容器中，向其中加入质量分数为45％的氨水调节pH为8，然后对容器进行减压至2000Pa，温度设定为65℃，搅拌6h后得浆状物，将其与过滤物混合均匀；待上述混合均匀后，向其中加入冰醋酸使混合物完全溶解，再向其中加入磷酸氢二钾等质量的甘草酸单铵盐晶种，在温度为32℃下，静置22h后，过滤得过滤物，使用冰醋酸洗涤3次，然后将过滤物进行减压干燥，即可。
本发明方法独特，称量得1.72kg甘草酸产品，检测的纯度为96.4％，提取率达到47％。

Claims (1)

1.一种甘草酸的生物提取方法，其特征在于具体提取步骤为：
(1)取4kg花期甘草自然晾晒，待其含水量为15％时，将其放入粉碎机中粉碎成60目颗粒，再将颗粒物与河道污泥按照质量比1:5进行混合，放入培养池，使用质量分数为30％的氨水调节pH为8.0，然后分别向其中加入0.4kg过磷酸钙及0.32kg沼气肥，搅拌均匀得混合物，密封培养池25天，保持温度为25℃；
(2)待上述密封结束后，按照每平方米混合物种植12株花蕾期的甘草，进行种植甘草，在种植过程中保持混合物含水量为15％，使用质量分数为15％的氨水保持土壤pH为8.0，光照强度为1100μmol·m-2·s-1；
(3)待上述甘草成熟后，将甘草取出自然风干后，放入粉碎机中粉碎成120目颗粒物，之后将颗粒物放入培养池内与混合物混合均匀，再向其中加入0.03kg磷酸氢二钾及0.02kg磷酸二氢钾，然后密封搅拌发酵20天，保持温度为30℃；
(4)待上述发酵结束后，将发酵物移入搅拌池中，向其中加入质量分数为70％的乙醇溶液淹没发酵物15cm，在转速为2000r/min下，搅拌15h，再静置12h，收集上层液体；
(5)将上述所得的液体放入离心机中离心分离，取上清液放入陶瓷膜过滤器中进行过滤，收集过滤物，再将过滤液放入容器中，向其中加入质量分数为50％的氨水调节pH为8，然后对容器进行减压至3000Pa，温度设定为70℃，搅拌8h后得浆状物，将其与过滤物混合均匀；
(6)待上述混合均匀后，向其中加入冰醋酸使混合物完全溶解，再向其中加入磷酸氢二钾等质量的甘草酸单铵盐晶种，在温度为35℃下，静置24h后，过滤得过滤物，使用冰醋酸洗涤3次，然后将过滤物进行减压干燥，即可。
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